Le rôle des levés hydrographiques dans l'aménagement du territoire marin pour le développement de l'aquaculture

L'aquaculture fournit maintenant plus de la moitié de tous les poissons consommés par les humains, mais l'expansion de la pisciculture marine, des sols de mollusques et des cultures d'algues est de plus en plus compétitive pour l'espace océanique. L'aménagement du territoire marin (PSM) fournit un cadre pour équilibrer ces exigences avec la conservation, la navigation et d'autres utilisations. Au cœur du PSM, l'hydrographie est l'étude des caractéristiques physiques des océans, des mers et des eaux côtières, et la science de la mesure et de la description de ces caractéristiques.

Comprendre les levés hydrographiques

Les relevés hydrographiques sont des mesures systématiques de la profondeur de l'eau, de la topographie des fonds marins, des dangers sous-marins et des propriétés physiques de la colonne d'eau. La principale production est un graphique bathymétrique – une carte détaillée de l'altitude du fond marin – mais les relevés modernes permettent également de saisir l'intensité des rétrodiffusions (en indiquant le type de sédiments), les profils des colonnes d'eau (température, salinité, turbidité) et l'imagerie acoustique des structures submergées.

Technologies d'enquête

Les arpenteurs utilisent une gamme d'équipements adaptés à l'échelle et à la profondeur de la zone :

• Sondes d'écho multifaisceaux – émettent plusieurs faisceaux sonar en forme de ventilateur, produisant des données bathymétriques et rétro-discatter à haute résolution sur de larges bandes. Idéal pour la cartographie détaillée des zones de location aquacole.
• Sondes d'écho à faisceau unique – fournir une mesure de profondeur unique par ping, adapté pour la reconnaissance ou les relevés en eau peu profonde.
• La bathymétrie lidar aéroportée – utilise des impulsions laser vertes de l'aéronef pour cartographier rapidement les eaux côtières peu profondes (jusqu'à environ 50 m), utiles pour les évaluations préliminaires à grande échelle des sites.
• Sonar à balayage latéral[ – remorqué derrière un navire pour créer des images acoustiques du fond marin, révélant des éléments tels que des blocs, des câbles ou des débris qui pourraient affecter le positionnement de la cage ou de l'ancre.
• Véhicules sous-marins autonomes (AUV) et véhicules à distance (ROV)[ – permettre la cartographie dans les zones profondes ou sensibles sans interférence avec les navires de surface.

Les normes mondiales de collecte et de traitement des données hydrographiques sont établies par l'Organisation hydrographique internationale (OHI) , qui assure la cohérence entre les juridictions nationales. De plus en plus, les données d'enquête sont combinées avec des modèles océaniques dérivés de satellites et des capteurs en temps réel pour produire des systèmes dynamiques de connaissances marines à quatre dimensions.

Le rôle des levés hydrographiques dans l'aménagement du territoire marin

Le PSM est un processus public qui alloue l'espace marin à différentes utilisations – aquaculture, navigation, pêche, énergie et conservation – d'une manière qui minimise les conflits et favorise la durabilité. Les relevés hydrographiques fournissent la couche géospatiale fondamentale sur laquelle reposent toutes les autres décisions de planification.

Sélection et capacité de charge du site

Le choix du bon emplacement est le facteur le plus important pour la réussite de l'aquaculture.

• Profondeur d'eau – détermine les exigences structurelles pour les cages, les amarres et les systèmes de récolte.
• Stabilisation et composition du plancher[ – les substrats boueux ou sablonneux ne supportent pas de fortes amarres; les affleurements rocheux peuvent endommager les filets.
• Les profils actuels et l'échange d'eau[ – les relevés hydrographiques combinés avec les mesures du profileur de courant ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) indiquent les débits qui affectent la dispersion des déchets, le renouvellement de l'oxygène et la livraison des aliments.
• La proximité des infrastructures existantes – la cartographie des pipelines, des câbles, des voies de navigation et des zones protégées empêche les conflits et permet un entretien efficace.
• Les sensibilités environnementales – les herbiers marins, les récifs coralliens et les frayères peuvent être évités par la cartographie des fonds marins à haute résolution.

La capacité de charge quantifiée – la biomasse maximale qu'un site peut supporter sans dégrader l'environnement – repose fortement sur des données hydrographiques. Les modèles qui simulent la dispersion des déchets, l'appauvrissement de l'oxygène et les impacts benthiques exigent une bathymétrie précise et des champs actuels comme intrants.

Évaluations des incidences sur l'environnement (EIE)

Les relevés hydrographiques fournissent le point de départ par rapport auquel les changements futurs sont mesurés. Les relevés répétés au fil du temps permettent aux exploitants et aux régulateurs de détecter les changements de morphologie des fonds marins (p. ex. sédimentation à partir d'aliments non attenants) ou de qualité de la colonne d'eau. Par exemple, les relevés multifaisceaux avant et après une installation agricole peuvent cartographier l'accumulation de déchets organiques sous les cages, en guidant la gestion adaptative.

Dans de nombreux pays, la réglementation du MSP exige que les zones de développement de l'aquaculture ne soient désignées qu'après une évaluation hydrographique approfondie. La Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO a élaboré des lignes directrices pour l'intégration de l'hydrographie dans les meilleures pratiques du MSP.

Avantages des levés hydrographiques pour le développement de l'aquaculture

Investir dans les levés hydrographiques procure des avantages qui dépassent largement la conformité, car ces levés réduisent les risques pour les investisseurs, améliorent l'efficacité opérationnelle et appuient la gérance de l'environnement à long terme.

Avantages économiques et opérationnels

• – La bathymétrie précise et les données actuelles aident à positionner les cages pour un échange maximal d'eau et un rinçage des déchets, améliorant ainsi les ratios de santé et de conversion des poissons.
• Coûts de construction réduits[ – connaissance préalable des conditions du fond marin empêche les pannes coûteuses telles que la traînée d'amarrage ou les dommages à l'ancre.
• Sécurité améliorée – la cartographie des roches, épaves ou débris sous-marins réduit les risques pour la navigation et les opérations de plongée des navires.
• Assurance et financement – les assureurs et les prêteurs exigent de plus en plus des enquêtes détaillées sur les sites comme condition de couverture ou de prêts.

Viabilité et conformité réglementaire

• Imposition environnementale minimale – éviter les habitats sensibles, gérer les dépôts de déchets et maintenir la qualité de l'eau sont tous directement pris en charge par les données hydrographiques.
• Réduction des conflits – une répartition spatiale claire basée sur des données objectives réduit les différends avec les secteurs de la pêche, du tourisme et de la navigation.
• – Les relevés hydrographiques de séries chronologiques permettent aux opérateurs de détecter les tendances et d'ajuster les pratiques avant que les problèmes ne deviennent irréversibles.
• Alignement sur les cadres de PSM[ – pays qui intègrent l'hydrographie dans les PSM, comme la Norvège, l'Australie et les États-Unis, déclarent des autorisations plus rapides et une acceptation plus élevée des parties prenantes.

Études de cas en hydrographie pour l'aquaculture

Norvège Zones d'élevage du saumon

La Norvège, le plus grand producteur mondial de saumon atlantique d'élevage, a utilisé des relevés hydrographiques pendant des décennies pour désigner des zones de lumièretraffic en fonction de la capacité de charge environnementale.

Aquaculture des mollusques aux États-Unis – Long Island Sound

Dans le détroit de Long Island, les centres nationaux de science de l'océan côtier de la NOAA ont établi des partenariats avec des organismes d'État pour effectuer des relevés hydrographiques dans le cadre d'une initiative de PSM pour l'élevage des mollusques.

L'agriculture d'algues en Asie du Sud-Est

En Indonésie et aux Philippines, les petits exploitants d'algues dépendent historiquement des connaissances locales, ce qui entraîne des rendements variables. Des projets récents appuyés par la Banque asiatique de développement ont introduit des levés à faisceau unique à faible coût et des photogrammétries aériennes à base de drones pour cartographier les terrains côtiers peu profonds, ce qui a amélioré la sélection des sites et réduit les pertes de cultures dues à l'exposition aux vagues ou à la mauvaise circulation de l'eau.

Défis et orientations futures

Malgré son importance, l'étude hydrographique de l'aquaculture est confrontée à plusieurs défis : les études multifaisceaux à haute résolution restent coûteuses, en particulier dans les zones éloignées ou en eau profonde; l'accessibilité et la normalisation des données varient considérablement d'un pays à l'autre; de nombreux pays côtiers en développement ne disposent pas des capacités techniques nécessaires pour effectuer et interpréter les enquêtes, ce qui crée un fossé qui entrave l'équité des PSM.

Les nouvelles technologies promettent de réduire les obstacles :

• Les navires de surface sans équipage (USV) et les véhicules AUV équipés de systèmes multifaisceaux compacts peuvent fonctionner de manière autonome, réduisant ainsi les coûts de temps du navire.
• Les algorithmes d'apprentissage de la machine classifient désormais automatiquement les substrats et les habitats des fonds marins à partir de données de rétrodiffusion, accélérant l'interprétation.
• La bathymétrie par satellite des capteurs optiques offre une couverture grossière mais étendue à une fraction du coût – utile pour la planification régionale même si elle ne peut remplacer les relevés de navires pour l'implantation de haute précision.
• ]Les initiatives ouvertes de données[, telles que le projet Seabed 2030 (Sebed 2030, visent à cartographier l'ensemble du fond marin mondial d'ici 2030, en rendant les données hydrographiques librement accessibles pour toutes les utilisations, y compris l'aquaculture.

L'intégration des données hydrographiques à d'autres ensembles de données océanographiques (p. ex., de la télédétection par satellite, des bouées in situ et des modèles écosystémiques) créera des jumelles numériques dynamiques d'environnements marins, qui permettront aux planificateurs de simuler l'impact d'une nouvelle installation aquacole avant que l'acier ne soit mis dans l'eau.

Conclusion

Les levés hydrographiques constituent l'épine dorsale invisible d'une planification spatiale marine éclairée pour l'aquaculture, qui fournit les bases empiriques nécessaires pour sélectionner des sites optimaux, évaluer la capacité de charge environnementale, éviter les conflits et surveiller la durabilité à long terme. L'aquaculture continue de s'étendre aux eaux extracôtières et plus profondes, et la demande de données hydrographiques à haute résolution et à jour ne fera que croître.